[發明專利]一種多云協同斷網容災方法

有效

• 申請號: 202110095248.0
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112887140B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 于海斌;史海波;潘福成;胡國良;李歆;里鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: H04L41/0654
• 分類號: H04L41/0654;H04L67/1095;H04L67/568
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

1.一種多云協同斷網容災方法，其特征在于，包括以下步驟：

網絡正常時，制造節點在多云環境下進行數據緩存，并采用基于SIA-NSDRTC方法建立非依賴于后臺服務的端到端通信，所述SIA-NSDRTC方法，通過計算丟包率和延遲變化率來控制制造節點發送數據的發送碼率，從而避免網絡阻塞，包括以下步驟：

網絡中的制造節點任何時候都是雙向通訊，用于計算丟包率的數據包固定設置在報文的固定位置，通過下式判斷是否重傳數據包：

f(t_dx)表示判斷函數，t_dx-2是上一個未亂序的數據包到當前數據包時間戳的時間間隔，t_dx-1是上一個未亂序的數據包到當前時間的時間間隔，TD(γt)是γt的線性函數，γt是全局可設置的常量，

數據包延遲時間為：

d(n)＝t(n)-t(n-1)-(T(n)-T(n-1))

其中，T(n)是第n個數據包組中第一個數據包的發送時間，t(n)是第n個數據包組中最后一個數據包的到達時間；

則數據包延遲變化率為：

其中，Δn表示第n個數據包之后到達的數據包，d(n+Δn)表示第n個數據包之后到達的數據包延遲時間；

綜合考慮丟包率和延遲變化率的發送碼率為：

當丟包率L(t_dx)大于0.08時，說明網絡發生堵塞，需要降低發送碼率；

當丟包率小于0.01時，說明網絡狀況良好，可以增加發送碼率；

其他情況下發送碼率保持不變,T_m(t_dx-1)表示前一個數據包的發送碼率；

網絡異常時，制造節點基于SIA-NSDRTC方法進行業務數據交換；

網絡恢復時，制造節點向云端進行數據同步。

2.根據權利要求1所述的一種多云協同斷網容災方法，其特征在于：所述制造節點為多云環境下邊緣側用于制造企業車間承載生產管控系統的客戶端。

3.根據權利要求1或2所述的一種多云協同斷網容災方法，其特征在于：所述多云包括企業管控業務上云以后形成的云端、各制造企業生產車間子云。

4.根據權利要求1所述的一種多云協同斷網容災方法，其特征在于：所述網絡為制造企業車間與云端的公網。

5.根據權利要求1所述的一種多云協同斷網容災方法，其特征在于：所述網絡恢復時，制造節點通過SIA-VCFB-RSync算法向云端進行數據同步，具體為網絡恢復后將所有制造節點的數據同步到云端，每個制造節點的數據包括四類，即斷網前的原始數據(X1)、斷網后修改過的數據(X2)、斷網后刪除的數據(X3)、斷網后新增的數據(X4)，采用SIA-VCFB-RSync算法對所有的制造節點數據進行同步，包括以下步驟：

(1)所有制造節點隨機選舉出同步代理節點Proxy；

(2)每個制造節點將該制造節點下的數據按數據類別分割成連續的不重疊非固定大小的數據塊B_iw(f)，類別i∈(1，2，3，4)，w表示類別i的數據塊中第w個數據包；

(3)計算每個數據塊的校驗值；

(4)所有制造節點向同步代理節點發送校驗值，同步代理節點接收到數據后進行驗證并重構完整的數據；

(5)同步代理節點向云端同步數據，然后向其他制造節點發送同步成功通知。

6.根據權利要求5 所述的一種多云協同斷網容災方法，其特征在于，所述所有制造節點向同步代理節點發送校驗值，同步代理節點接收到數據后進行驗證并重構完整的數據，包括以下步驟：

1)X_proxy,i＝{b_i1,b_i2,…,b_in}為同步代理節點包含的n個數據串，那么構造一個(n-1)階的多項式如下：

其中，表示第b_in個數據包的校驗值；

2)其他制造節點為一個含有k個數據串的數據，那么構造一個h階的多項式如下：

其中，a_ik表示第i類、第k個數據包，node表示制造節點序號；表示第a_ik個數據包的校驗值；

3)則當其他節點的Y_i(f)確定以后，X_proxy,i(f)的校驗值驗證為：

B_proxy,i(X_proxy,i)＝X_proxy,i(f)modY_node,i(f)

其中，mod表示求模進行校驗值驗證；

4)同步代理節點對于長度為m連續字符串{X_proxy,i1,X_proxy,i2,…,X_proxy,in+1,X_proxy,in+2,…}中長度為l的字符串{X_proxy,i1,X_proxy,i2,…,X_proxy,in-l+1}，其校驗值驗證R_proxy,il(X)由以下方法得到：

其中，α為常數，j取值為從l-1到m；l為常量；

5)校驗向前移動一個字節，以X_proxy,in+1為起點、寬為w的字符串{X_proxy,in,X_proxy,in+1,…,X_proxy,in+w}的R_proxy,in+1(X)為：

由此完成對所有的制造節點數據進行校驗。